¿Por qué podemos superar la velocidad de la luz a través de dimensiones superiores?

La base de la física moderna son los dos pilares de la relatividad y la teoría cuántica. Uno de los supuestos básicos de la relatividad es que no se puede superar la velocidad de la luz. Si se descubre el fenómeno superligero, la teoría de la relatividad en la que se ha creído durante más de 100 años se verá seriamente cuestionada. También hará posibles los viajes interestelares y los viajes en el tiempo en las novelas de ciencia ficción.

Ha habido rumores sobre noticias sobre la velocidad superligera antes, pero esta vez, debido a la posición autorizada del CERN en la investigación científica y la naturaleza especial de los neutrinos, se ha vuelto más popular entre la comunidad científica y el público. Causó sensación.

¿De dónde surge la suposición de que la velocidad de la luz es constante?

Al empujar el lanzamiento de peso, el atleta primero se deslizará hacia adelante y luego empujará el lanzamiento de peso lo más fuerte posible. La velocidad de deslizamiento del cuerpo, combinada con la velocidad del lanzamiento de peso en relación con el cuerpo, hace que el lanzamiento de peso sea más rápido y más lejano. Caminar sobre la cinta transportadora de un aeropuerto es más rápido que caminar sobre el suelo. Estas experiencias diarias nos dicen que la velocidad se puede acumular.

Entonces, ¿la luz que está sobre la cinta transportadora brilla más rápido que la luz que está en el suelo? La gente del siglo XIX así lo pensaba. En 1887, dos estadounidenses, Michelson y Morey, intentaron utilizar este principio de superposición de velocidades para medir la velocidad del movimiento de la Tierra. La luz en la dirección del movimiento de la Tierra debería ser más rápida que la luz perpendicular al movimiento de la Tierra. Pero los resultados fueron sorprendentes. No importa cómo giraron el instrumento, no encontraron diferencia en la velocidad de la luz en ninguna dirección.

Fueron necesarios 20 años para explicar los experimentos de Michelson y Morey. En 1905, Einstein asumió el principio de la relatividad y el principio de la velocidad constante de la luz, y derivó la famosa teoría de la relatividad. El principio de la relatividad es que todas las leyes de la física son las mismas que si estuvieras parado en el suelo sobre una cinta transportadora de un aeropuerto que se mueve a velocidad constante. El principio de la velocidad constante de la luz es que la velocidad de la luz emitida en la cinta transportadora es la misma que la velocidad emitida en el suelo y no será más rápida porque la cinta transportadora avanza. Es un valor fijo y la velocidad más alta del universo.

¿Qué pasaría si la velocidad de la luz no cambiara?

Las fórmulas de la relatividad parecen muy simples, pero la comprensión del tiempo y el espacio es una revolución que dista mucho de la experiencia cotidiana y que ha dado lugar a muchos resultados maravillosos.

La primera es que el tiempo y el espacio ya no son independientes. Tu reloj y el mío tienen horas diferentes. Cuanto más rápido vas, más lento pasa el tiempo. Otro efecto es que el espacio se acortará. Si pasa una nave espacial de alta velocidad por la Tierra, encontrará que la Tierra se comprime en la dirección del movimiento y se convierte en una bola plana. Cuanto más rápido va, más plano se vuelve e incluso puede parecer un panqueque.

En un universo donde la relatividad es cierta, los viajes interestelares tienen una extraña posibilidad teórica. Si queremos ir a un planeta a 1.000 años luz de distancia, situado en la Tierra, incluso si la velocidad de la nave espacial es muy cercana a la velocidad de la luz, nos llevará 1.000 años. Parece poco probable que lleguen astronautas dentro de 100 años. Pero, de hecho, el tiempo se ralentiza para los astronautas. Si viaja a 0,9999 veces la velocidad de la luz, 1.000 años en la Tierra serán sólo 14 años para él. No puedo evitar admirar el pensamiento caprichoso del antiguo pueblo chino: "Un día en el cielo y un año bajo tierra" son tan consistentes con la ciencia moderna. Desde otra perspectiva, de pie sobre la nave espacial, la nave espacial está estacionaria y el planeta objetivo vuela hacia ella. Debido a que la nave espacial está estacionaria, el tiempo no se ralentiza, pero la distancia se comprime y se acorta. Una distancia de 1.000 años luz se convierte en 14 años luz. De esta manera, ya sea que estés en la Tierra o en una nave espacial, medido en tiempo de astronauta, son 14 años.

Aunque los viajes interestelares son teóricamente posibles, si los astronautas viajan a extraterrestres y descubren que las cosas han cambiado cuando regresan, habrán pasado 2000 años y las personas no son ni cosas ni objetos ¿lo harás?

La teoría de la relatividad ha sido confirmada por innumerables experimentos.